NeoFronteras

Un físico estudia el análogo gravitatorio al transformador eléctrico. Algo que podría revelar extrañas propiedades del espacio-tiempo.

Ecuaciones gravitatorias equivalentes a las de Maxwell del electromagnetismo. Fuente: ArXiv.

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Un grupo de físicos sugiere en un modelo teórico que el entrelazamiento cuántico ayuda a mantener la integridad de la molécula de ADN.

La Mecánica Cuántica (MC) controla el mundo microscópico. La formación de los átomos y de sus núcleos o la formación de toda molécula puede explicarse mediante la Mecánica Cuántica. Los chips electrónicos del ordenador con el que lee esta nota también dependen de la Mecánica Cuántica. Una vez se la conoce un poco, la Mecánica Cuántica es casi cotidiana. De este modo, si con un trozo de CD construimos un espectroscopio casero con el que ver las líneas de emisión de un tubo fluorescente, vemos la MC en acción. Por supuesto, si no fuera por la Mecánica Cuántica tampoco habría vida, porque no se formarían moléculas orgánicas, empezando por el ADN. Así que si nos dicen que el ADN está controlado por la MC nos están diciendo una obviedad. (leer más…)

Un grupo de físicos sugiere que el entrelazamiento cuántico puede jugar un papel en la orientación magnética de ciertos animales y dicen cómo ponerlo a prueba.

Algunos animales poseen la habilidad de sentir el campo magnético, algo que les permite orientarse en sus viajes migratorios. A esta habilidad se le denomina magneto-recepción y ha sido observada en una amplia gama de animales que incluye pájaros, insectos, tortugas, tiburones, langostas marinas, vacas, hongos e incluso bacterias. Sin embargo, los científicos no han sido capaces de comprender del todo los mecanismos responsables de esta capacidad.
Hans Briegel, de la Universidad de Innsbruck, y sus colaboradores han investigado el papel que las interacciones mecánico-cuánticas juegan en la magneto-recepción. Según cuentan en Physical Review Letters se puede mostrar que determinados aspectos de la Mecánica Cuántica (MC) intervienen en la brújula interna de estos animales y que quizás también controle otros aspectos biológicos. (leer más…)

Resultados preliminares hablan de una diferencia de masa entre neutrinos y antineutrinos, algo que contradice la teoría actual en Física de Altas Energías.

Mina Soudan, donde se realiza el experimento. Fuente: J. Davis/Wikimedia.

Investigadores del experimento MINOS del Fermilab han anunciado un sorprendente resultado que podría apuntar hacia una diferencia fundamental entre neutrinos y sus antipartículas. El hallazgo, si se confirma en futuros experimentos, podría ayudar a los físicos a explorar algunas de las diferencias fundamentales entre materia y antimateria.
El experimento MINOS está diseñado para poner a prueba la teoría sobre los neutrinos y su capacidad de cambiar de un tipo a otro, capacidad conocida como oscilación. Como ya sabemos los neutrinos vienen en tres tipos: electrónico, muónico y tauónico, asociados a sus leptones correspondientes: electrón, muón y tau. A su vez, cada uno de estos está asociado a una familia de quarks, todo según el Modelo Estándar de partículas. (leer más…)

Según unos cálculos teóricos es posible crear una situación en el mundo mecánico-cuántico en la que los efectos de la masa inercial y pesante deben ser diferentes, incluso que estas diferencias pueden ser arbitrariamente grandes. Además esto se podría comprobar experimentalmente.

Función de Wigner de los autovalores de energía en un potencial gravitatorio lineal para E=0 según una ecuación del artículo original. Fuente: ArXiv.

El tema de que la masa inercial sea distinta de la pesante es algo que aparece de vez en cuando en Física, aunque hasta ahora todas las medidas realizadas, incluso con muy alta precisión, dicen que ambas masas son exactamente la misma y que el principio de equivalencia sigue vigente. Esta equivalencia entre ambas masas es la basa sobre la que se asienta la Relatividad General.
Ahora aparece un nuevo resultado en teoría cuántica que vuelve sobre el tema.
El principio de equivalencia es una de las ideas más fascinantes de la Física moderna. Nos dice que la masa del principio de inercia, es decir, la que aparece en F=ma, es la misma que la que aparece en la ley de gravedad F=Gm₁m₂/r². Esto permite afirmar que si estamos dentro de una nave espacial que acelera a 1g no podremos distinguir la fuerza que sentimos contra el suelo (hacia la parte de atrás de la nave) de la que sentiríamos debida al campo gravitatorio sobre la superficie de la Tierra. (leer más…)

Un grupo internacional de físicos ha conseguido realizar experimentos de caída libre con condensados de Bose-Einstein.

Cápsula que contiene el condensado. Fuente: ZARM.

Se ha dejado caer un condensado de Bose-Einstein desde una altura de 146 metros repetidamente. El experimento, realizado por un equipo internacional, demuestra que este tipo de sistema cuántico tan delicado puede ser creado y analizado en condiciones de microgravedad, como el de la caída libre. Además sugiere que un experimento similar se puede llevar a cabo en el espacio, donde se pueden poner a prueba las predicciones de la Teoría General de la Relatividad.
Recordemos primero que las partículas se dividen en dos tipos, los fermiones, que tienen spin semientero y responden a la estadística de Fermi-Dirac, y los bosones, de spin entero y que responden a la estadística de Bose-Einstein. Los fermiones sufren el principio de exclusión y, por tanto, tienen tendencia a “huir” unas de otras. Metafóricamente se comportan un poco como personas en el metro o en un ascensor, colocándose a la máxima distancia unas de otras. Los bosones son, sin embargo, más amistosos entre ellos, al no sufrir el principio de exclusión, y optan todos por formar una única entidad en el mismo estado cuántico: el condensado de Bose-Eisntein. (leer más…)

Una lente hecha con metamateriales permite apreciar detalles de un objeto decenas de veces más pequeños que la longitud de onda de la radiación electromagnética empleada para iluminarlo.

El 23 de julio de 1923 Heisenberg se tuvo que enfrentar a los exámenes orales de su doctorado, que se dividían en dos partes, una parte dedicada la Física Teórica a cargo de Sommerfeld y una segunda dedicada a la Física Experimental a cargo de Wien. El padre del principio de incertidumbre no tuvo problemas en pasar la primera prueba, pero empezó a patinar estrepitosamente en la segunda. Un Wien en enfado creciente fue preguntando cuestiones cada vez más elementales que Heisenberg no supo responder. Una de ellas era sobre la resolución del microscopio.
Todo el mundo sabe (salvo los genios que se pueden permitir el lujo de ignorarlo) que la resolución de un microscopio depende de la longitud de onda empleada. No podemos ver objetos que sean más pequeños que la longitud de onda de la luz con la que los iluminamos. El culpable es límite de difracción y por esta razón se desarrollaron los microscopios electrónicos. En ellos la longitud de onda asociada a los electrones es mucho más pequeña que la longitud de onda visible, tanto que incluso nos permite ver cosas del tamaño de átomos. Sin embargo, a los científicos les gustaría poder observar ciertos objetos muy pequeños con luz sin necesidad de recurrir a un microscopio electrónico. Puede que al final lo consigan. (leer más…)